模电03二极管及其基本电路

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1、3.1半导体的基本知识3.3二极管3.4二极管的基本电路及其分析方法3.5特殊二极管3.2PN结的形成及特性3.二极管及其基本电路在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。(1)点接触型二极管PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。3.3半导体二极管1.分类二极管按结构分有：点接触型、面接触型和平面型(a)点接触型二极管的结构示意图(3)平面型二极管往往用于集成电路制造艺中。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。(2)面接触型二极管PN结面积大，用于工频大电流整流电路。(b)面接触型(c)平面型(4)二极管的代表符号DSi

2、二极管的死区电压Vth=0.5V左右，Ge二极管的死区电压Vth=0.1V左右。i)当0＜V＜Vth时，正向电流为零，Vth称为死区或门坎电压当V＞0即处于正向特性区域，正向区又分为两段：ii)当V＞Vth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长，二极管正向导通。Vth2.二极管的伏安特性(1)正向特性Si管正向导通压降约为0.7V;Ge管正向导通压降约为0.2V。Si二极管的反向饱和电流IS<1μΑ，Ge二极管的反向饱和电流IS为几个μΑ-十几个μΑ当VBR＜V＜0时，反向电流很小，且随

3、V

4、↑→趋向于饱和IS当V≤VBR时，反向电流急剧增加

5、，VBR称为反向击穿电压。VBR(2)反向特性热击穿——不可逆雪崩击穿齐纳击穿电击穿——可逆(3)反向击穿特性3.二极管的主要参数1、最大整流电流IF是指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。2、反向击穿电压VBR是指管子反向击穿时的电压值。手册上给出的最高反向工作电压约为击穿电压的一半。3、反向电流IR是指管子未击穿时的反向电流。其值越小，单向导电性越好。4、极间电容Cd是反映二极管中PN结电容效应的参数。工作在高频或开关状态时，必须考虑极间电容的影响。5、反向恢复时间TRR当二极管的外加电压从正偏变为反偏时，反向电流从较大变为正常值

6、所需要的时间。4.补充几个概念(1)二极管的箝位作用VIVthD导通后VI理想D：即D导通相当于短路D加反压，I很小且趋向于IS→D截止；理想D时，IS→0→相当于开路或开关断开。即D具有开关作用。(2)如何判断D导通或截止将D断开，测量V阳—V阴>Vth?是:D导通否:D截止对于理想D，只要V阳>V阴→导通(且导通后即箝位),否则截止(3)关于优先导通(V阳—V阴)大的二极管优先导通且箝位D2:V阳2—V阴2=6v-(-3v)=9vD1:V阳1—V阴1=0v-(-3v)=3vD2优先导通且优先箝位(短路)→VAO=6v，D1受反压截止例:?

7、(1)整流(半波、全波)→利用D的单向导电性半波导通tVViVOViVo(2)限幅(削波)单向削波tV(3)低压稳压VD=VthVo(4)开关作用D导通:开关闭和D截止:开关断开5.二极管应用举例三、特殊二极管1.光电二极管2.发光二极管其PN结通过管壳上的玻璃窗口接受光照。在反偏状态下运行，反向电流随光照强度的增加而上升，与照度成正比。可用来进行光的测量，是将光信号转换为电信号的常用器件。此管通过电流时将发出光来，是电子与空穴直接复合而放出能量的结果。使用的材料不同，光的波长不同，从而颜色也不同。常作显示器件。也可将电信号转换为光信号，之后

8、经光缆传输，再通过光电二极管再现电信号，实现电信号的传输。稳压管是特殊的面接触型半导体硅二极管,其反向击穿是可逆的,且反向电压较稳定.伏安特性曲线UZ表示反向击穿电压，亦即稳压管能稳定的电压。稳压管的稳压作用在于：在反向击穿状态，很大的电流变化量只能引起很小的电压变化量。曲线越陡，稳压性能越好。IZ和IZM表示工作在稳压状态的最小和最大工作电流。反向电流小于IZ时，稳压管在反向截止状态，稳压特性消失；大于IZM时，稳压管可能被烧毁。3.稳压二极管11